Aquí en Wonderopolis, nos encanta pasar tiempo en el agua. Ya sea remando en canoas y kayaks o navegando en barcazas, estar en lagos y ríos es una forma fantástica de disfrutar de la naturaleza. A veces, cuando hace demasiado frío afuera, nos divertimos jugando con barcos de juguete en la bañera.

Una vez, decidimos llevar nuestra colección de piedras mascotas a nadar. Para nuestra decepción, todas las piedras se hundieron en el fondo de la bañera. No podíamos entender por qué nuestro acorazado de juguete, que era mucho más pesado, podía flotar sin problemas. ¿Y cómo hacen las barcazas para llevar tanta carga sin hundirse?

La ciencia detrás de la flotación fue estudiada por primera vez por un antiguo científico griego llamado Arquímedes. Descubrió que cuando un objeto se coloca en agua, empuja suficiente agua para hacer espacio para sí mismo. Este fenómeno se conoce como desplazamiento.

¿Alguna vez has experimentado el desplazamiento? ¡Por supuesto que sí! ¿Recuerdas la última vez que te metiste en la bañera y el nivel del agua subió? Eso es desplazamiento. Cuando te metiste en la bañera, el agua tuvo que moverse para acomodarte, lo que hizo que el nivel del agua aumentara.

Cuando un objeto entra en agua, entran en juego dos fuerzas. Hay una fuerza hacia abajo (gravedad) determinada por el peso del objeto y una fuerza hacia arriba (flotabilidad) determinada por el peso del agua desplazada por el objeto.

Un objeto flotará si la fuerza hacia abajo (gravedad) es menor que la fuerza hacia arriba (flotabilidad). En términos simples, si un objeto pesa menos que la cantidad de agua que desplaza, flotará.

Por eso una piedra se hunde mientras que un barco grande flota. La piedra es pesada, pero desplaza solo una pequeña cantidad de agua. Su peso es mayor que el peso del agua que desplaza, lo que hace que se hunda.

Por otro lado, un barco grande flota porque, a pesar de su peso, desplaza una cantidad significativa de agua que lo supera. Además, los barcos están diseñados de tal manera que aseguran que desplazan suficiente agua para flotar fácilmente.

Inténtalo tú mismo

¡Arr, compañero! ¿Te emocionó realmente la Maravilla del Día de hoy? Si es así, asegúrate de explorar las siguientes actividades con un amigo o familiar:

Explorando la Flotación y el Hundimiento

En el Wonder de hoy, aprendimos sobre los conceptos de flotación y hundimiento. ¡Ahora vamos a profundizar en este tema y realizar algunas investigaciones propias!

Comparando los Flotadores y los Hundidores

Comienza haciendo una lista de objetos que flotan y se hunden. No te limites solo a cosas en el agua, piensa también en objetos que flotan en el aire, como las nubes. Una vez que tengas tu lista, compara y contrasta los objetos. ¿Qué tienen en común los hundidores? ¿Y los flotadores? ¿Coincide esto con lo que aprendiste en el Wonder de hoy?

Construyendo un Barco Casero

Si estás dispuesto a divertirte en la bañera, ¡intenta hacer tu propio barco casero! Elige una de las siguientes manualidades: «Cómo hacer un barco de juguete», «Barcos de vela hechos con cartón de leche» o «Cómo hacer un barco pirata de juguete». Recuerda revisar la lista de materiales que necesitarás antes de comenzar. Una vez que hayas terminado de construir, llena la bañera y prueba tu creación. ¿Flota? ¿Es apto para navegar? Compara su capacidad de flotación con objetos no flotantes como las rocas, y observa los principios discutidos en el Wonder de hoy.

Descubriendo la Flotabilidad

¿Has oído hablar del famoso desastre del Titanic? Se creía que el Titanic era insumergible, pero trágicamente demostró lo contrario. Esto demuestra que casi cualquier cosa puede hundirse. Investiga y descubre las cosas más boyantes en la Tierra. Algunos objetos parecen flotar excepcionalmente bien, como las pelotas de ping pong. Prueba una pelota de ping pong, ¿se hunde por sí sola? ¿Y si le haces un pequeño agujero? Explora lo que se necesita para hacerla hundir. ¿Puedes encontrar otros objetos que sean casi insumergibles? ¡Comparte tus descubrimientos con tus profesores y compañeros de clase!

Fuentes del Wonder

• http://science.howstuffworks.com/science-vs-myth/everyday-myths/question254.htm
• http://www.boatsafe.com/kids/021598kidsques.htm
• http://www.cs.dartmouth.edu/farid/Hany_Farid/Science_Kids/Entries/2011/6/4_Why_do_boats_float_and_rocks_sink.html

PREGUNTAS FRECUENTES

1. ¿Cómo flotan los barcos?

Los barcos flotan debido al principio de la flotabilidad. La flotabilidad es la fuerza ascendente ejercida por un fluido, como el agua, sobre un objeto sumergido en él. Cuando se coloca un barco en el agua, este desplaza una cantidad de agua igual a su propio peso. El peso del agua desplazada es menor que el peso del barco, lo que provoca una fuerza ascendente que contrarresta el peso del barco, permitiéndole flotar.

2. ¿Por qué los barcos no se hunden?

Los barcos no se hunden debido a la fuerza de flotación que actúa sobre ellos. Cuando un barco está flotando, significa que la fuerza de flotación es igual o mayor que el peso del barco. Este equilibrio de fuerzas evita que el barco se hunda. Además, los barcos están diseñados con una forma que ayuda a distribuir su peso y desplazamiento de agua de manera uniforme, mejorando aún más su capacidad para flotar.

3. ¿Qué materiales se utilizan para que los barcos floten?

Se utilizan diversos materiales para que los barcos floten, dependiendo del tipo de barco. Los materiales comunes incluyen madera, fibra de vidrio, aluminio e incluso plástico. Estos materiales se eligen por sus propiedades de flotación, así como por su durabilidad y capacidad para resistir las duras condiciones de estar en el agua.

4. ¿Todos los barcos pueden flotar?

En teoría, todos los barcos pueden flotar siempre y cuando desplacen suficiente agua para generar una fuerza de flotación mayor que su peso. Sin embargo, el diseño y la distribución del peso de un barco juegan un papel crucial en su capacidad para flotar. Si un barco es demasiado pesado o está mal diseñado, es posible que no pueda desplazar suficiente agua y se hunda en lugar de flotar.

5. ¿Cómo puede flotar un crucero pesado?

Los cruceros pueden flotar a pesar de su inmenso peso debido a su gran tamaño y forma. Están diseñados con un casco hueco que contiene numerosos compartimentos, que se llenan de aire. Este diseño aumenta el volumen total del barco, lo que le permite desplazar una gran cantidad de agua y generar suficiente flotabilidad para mantenerse a flote. Además, los cruceros están hechos de materiales que tienen alta flotabilidad, como acero o aluminio.